油田专用注汽锅炉改良方案及特点

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σ=D在原油开采过程中，为降低原油粘度，增加流动性以便于开采，需向地下注入高温高压蒸汽。用于生产这种蒸汽的锅炉叫注汽锅炉。注汽锅炉以原油为燃料，是一种高耗能设备。为了节约能源，降低原油开采成本，故对其进行了节能技术改造。注汽锅炉是稠油热采过程中的主要耗能设备。热注锅炉改造前主蒸汽温度287℃，主蒸汽压力7.61MPa，排烟温度262℃，管壁温度265℃，瓦口温度51.9℃，炉膛压力2.0kPa，存在烟温高、炉膛压力高、瓦口温度高等锅炉“三高”现象，造成了燃料油的浪费。该锅炉热效率不高的主要原因是排烟热损失过大。

1改造方案

1.1减少排烟热损失，就要提高锅炉对流段光管的吸热能力，充分利用锅炉排烟热能。改造具体采用以下方式：将原卧式对流段（4×8+14×8）改为立式对流段（3×13+15×13），即对流段光管由原来的4排改为3排，每排由8根增加到13根；翅片管14排改为15排，每排由8根增加到13根；共增加光管7根，翅片管83根。该对流段在满足各项热力指标要求的基础上，极大限度地利用了原有炉管。该对流段在原有结构上增加增长了过渡段，对流段内的光管与翅片管较之原对流段在水平面内转过90°。改造后管排布图中下部3排为φ60×9光管，上部12排为φ60×9翅片管，管总数为194根。

1.2利用油田专用注汽锅炉烟气增加助燃空气温度，提高油田专用注汽锅炉系统热效率。主要通过一套热交换器，降低烟气热损失q2，提高助燃空气的含热量Q2，提高油田专用注汽锅炉热效率。并维修改造部分油田专用注汽锅炉对流段翅片管和给水预热器，提高油田专用注汽锅炉热效率。更换对流段部分翅片管和给水换热器，将有效提高油田专用注汽锅炉对流段的换热系数，降低油田专用注汽锅炉烟温，提高了油田专用注汽锅炉系统热效率。同时采用变频调速控制技术，实现给水流量的自动控制和油田专用注汽锅炉燃烧运行的双重安全保护，同时节约油田专用注汽锅炉系统注汽用电单耗。油田专用注汽锅炉系统除自身具有低液位保护、高液位保护和高压保护外，还增加了柱塞泵停机安全保护，有效地提高了油田专用注汽锅炉燃烧运行的安全可靠性，应用变频调速技术后可以大大减少节流损失，节约电耗，提高注汽用电单耗水平。

1.3改造后效果评价：

（1）排烟温度降至200℃，降幅62℃，排烟热损失由原来的12.1%减低到9.0%，假设锅炉散热损失不变的情况下，由于排烟热损失降低，锅炉热效率提高3.1%，年节约燃油近380t。

（2）增大了排气空间，炉膛压力降至0～0.3kPa，更有效地防止了回火，增强了锅炉安全操作系数。

（3）降低排烟温度，确保排烟温度不超过环保指标，减少环境热污染。

（4）增加了后观火孔，为观察火焰燃烧情况，合理调节参数提供了方便。

2改造后的油田专用注汽锅炉功能特点

（1）具有多重油田专用注汽锅炉燃烧控制安全保护功能。不仅有供水泵停机报警湿蒸汽发生器燃烧控制自动关机功能，而且有油田专用注汽锅炉低液位报警湿蒸汽发生器燃烧控制自动关机、油田专用注汽锅炉高压报警湿蒸汽发生器燃烧控制自动关机等多重保护停机功能。

（2）采用先进的PLC可编程控制器，实现了湿蒸汽干度在线监测控制系统，有效提高油田专用注汽锅炉系统效率。实现了高压湿蒸汽干度在线测量与PLC自动化控制，提高注汽干度控制的稳定性和湿蒸汽的运行干度。

（3）油田专用注汽锅炉燃烧控制系统的自动化程度得到明显提高，减轻了职工的劳动程度，提高了燃烧控制的准确度和系统运行的安全可靠性。

（4）计量准确度高，实现流量数据的自动采集。通过应用新型智能磁电式流量计和智能涡轮流量计，提高了水量和燃油计量数据的准确性，便于对现场情况进行准确的分析。

（5）运行热效率高。对油田专用注汽锅炉实施辐射段陶纤表面喷涂红外辐射涂料技术改造后，热效率提高了4%，油田专用注汽锅炉平均运行效率达到79%。